بر اساس گزارش اخیر رسانه های کره جنوبی، سازنده باتری کره جنوبی سامسونگ SDI شروع به استفاده از تجهیزات لیزری برای تمیز کردن بدنه فلزی مورد استفاده در باتری های برق مربعی کرده است. قبل از سال 2019، تولیدکنندگان باتری مربعی مانند Samsung SDI نیازی به تمیز کردن این قاب ها احساس نمی کردند، اما با استفاده از فرآیند Z-stacking و مواد جدید، این موضوع تغییر کرده است.
همانطور که تولید سلول پیچیده تر شد، باعث افزایش تعداد خراش های ایجاد شده در طول تولید شد که باعث کثیف شدن ناحیه اطراف دهانه قوطی و کاهش کیفیت جوش های درپوش بالایی شد. در ابتدا سامسونگ SDI از پنبه همراه با مواد شوینده برای تمیز کردن این خراشها استفاده میکرد، اما ناکارآمدی آن باعث شد به دنبال روشهای تمیز کردن کارآمدتر باشند و تمیز کردن لیزر توسط Samsung SDI برای تمیز کردن تمام خراشهای اطراف پوسته و حذف سایر مواد ناخواسته به دلیل کارایی آن استفاده شد. و مزایای زیست محیطی
طبق گزارش ها، سامسونگ SDI به توسعه فرآیند تولید باتری نسل پنجم خود ادامه می دهد. تا کنون از روش Z-stacking و جوشکاری برچسب در تولید استفاده شده است و همچنین برنامههایی برای اعمال فناوری لیزر در فرآیند بریدگی سلولی با هدف بهبود بازده سلول وجود دارد.
کاربردهای خاص فناوری پردازش لیزر چیست؟
برش لیزری
قبل از ظهور فناوری لیزر، در فرآیند تولید باتری های برق، معمولاً از ماشین آلات سنتی برای پردازش و برش دهنه های باتری لیتیومی برق استفاده می شود. تجهیزات چاقوی برش سنتی در فرآیند استفاده، سوراخ برش حاصل و منطقه متاثر از گرما بسیار بزرگ است، که ممکن است بر عملکرد باتری لیتیومی بعدی تأثیر بگذارد، که ممکن است باعث مشکلات خطرناک مختلفی مانند داغ شدن بیش از حد باتری، اتصال کوتاه شود. یا حتی انفجار
برش لیزری دارای مزایای عدم سایش ابزار، شکل برش انعطاف پذیر، کنترل کیفیت لبه، دقت بالاتر و هزینه های عملیاتی کمتر و غیره است. خطرات ایمنی باتریهای لیتیومی را کاهش میدهد و به کاهش هزینههای ساخت، بهبود راندمان تولید و کاهش قابل توجه چرخه تولید محصولات جدید کمک میکند.
برش لیزری را می توان به طور عمده برای تولید برش فویل فلزی باتری، برش فویل فلزی (برش تیغه) و برش فیلم ایزوله و سایر پیوندها اعمال کرد.
جوش لیزری
باتری های قدرت به باتری های مربعی، استوانه ای و بسته نرم تقسیم می شوند، محبوبیت فعلی باتری های قدرت مربعی در کشور نسبتا زیاد است، به دلیل الزامات سلول های باتری "سبک"، مواد به طور کلی آلیاژ آلومینیوم است، ضخامت مواد تولید کنندگان جریان اصلی حدود 0.8 میلی متر است، برای ساختن این مواد نازک یا سیم با قطر ریز می توانند در برابر جوشکاری جوشکاری با استحکام بالا یا جوش پشته ای مقاومت کنند، فرآیند جوشکاری معمولی برآورده کردن الزامات دشوار است.
جوش لیزری دارای انرژی متمرکز، راندمان جوش بالا، دقت پردازش بالا، نسبت عمق درز به عرض جوش است و می تواند خودکار باشد. در مقایسه با جوشکاری آرگون، جوشکاری مقاومتی، جوشکاری اولتراسونیک و غیره، ورودی گرما کوچک است، منطقه متاثر از حرارت کوچک است، تنش باقیمانده و تغییر شکل قطعه کار کوچک است، از دست دادن کمتر مواد جوشکاری، پردازش غیر تماسی راندمان بالاتر، دقت جوش بالا، ایمنی نیز بالاتر است، در مقیاس بزرگ برای میخ های قطب، پوسته هسته، آب بندی استفاده شده است. اتصالات انعطاف پذیر، شیرهای ضد انفجار، ماژول های باتری و غیره
تمیز کردن لیزر
علاوه بر SDI فوق الذکر سامسونگ در کره جنوبی قبل از تمیز کردن جوشکاری پوشش بالای باتری، از فناوری تمیز کردن لیزر نیز می توان برای تولید باتری لیتیومی، تولید سلول دو بخش مانند پوشش الکترود قبل، فرآیند مونتاژ باتری و علاوه بر آن استفاده کرد. فرآیند پوشش می تواند از تمیز کردن لیزر استفاده کند، در مقایسه با خراش دادن مکانیکی سنتی، چسب فوم یا فرآیند تمیز کردن اتانول مرطوب آسان است که به سایر قسمت های باتری لیتیوم آسیب برساند، فناوری تمیز کردن لیزر دارای بستر بدون آسیب، کنترل دقیق سطح میکرون، انرژی است. صرفه جویی و حفاظت از محیط زیست و بسیاری از مزایای دیگر، می تواند به طور کامل فرآیند تولید باتری را در انواع نیازهای تمیز کردن دقیق برآورده کند، می تواند سطح فرآیند تولید باتری را تا حد زیادی بهبود بخشد.
باتری قدرت به عنوان اجزای اصلی وسایل نقلیه انرژی جدید، با انفجار تدریجی بازار خودروهای انرژی جدید، مقیاس تولید آن به تدریج به عصر TWh خواهد رفت. بر اساس "طرح توسعه صنعت خودروهای انرژی نو (2021-2035)" که توسط اداره کل شورای دولتی در 2 نوامبر 2020 منتشر شد، پیش بینی می شود تا سال 2025، فروش خودروهای انرژی نو داخلی به حدود 20 درصد برسد. از مجموع فروش خودروهای جدید فناوری به طور قطع پتانسیل زیادی در بازار خواهد داشت!
